Question

【題目】PbO（溶于酸，微溶于強(qiáng)堿溶液）在工業(yè)上用途廣泛，可制作顏料鉛白、殺蟲劑等。某再生能源企業(yè)以含鉛廢料（主要含Pb、PbO、PbSO4 和極少量的PbO2）和稀H2SO4 為原料制備高純PbO 的工藝流程如下：

（1）鉛蓄電池放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)________。

（2）酸溶過程中含鉛廢料需要粉碎，其目的是__________，在 Fe2+催化下，PbO2 和Pb 反應(yīng)生成PbSO4，生成 1molPbSO4 轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量__________mol。

（3）濾液A 中含有的主要陽離子是______（填離子符號）。

（4）脫硫過程發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為______。

（5）冷卻、過濾后對所得的固體進(jìn)行洗滌操作，在實(shí)驗(yàn)室洗滌時(shí)，檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是______

（6）PbO 溶解在NaOH 溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq） 。 PbO 的溶解度曲線如圖所示。結(jié)合該曲線，簡述由粗品PbO 得到高純PbO 的操作：將粗PbO 溶解在一定量______（填“35%”或“ 10%）NaOH 溶液中，加熱至 110℃左右，充分溶解后，_______，將濾液冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌并干燥得到高純PbO。

Answer 1

【答案】Pb-2e- + SO42-=PbSO4 增大固體表面積，提高反應(yīng)速率 1mol H+ 、Fe2+ PbSO4 +2OH-=PbO+SO4 2-+H 2O 取最后一次洗滌液,做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn),火焰不變黃色（或取最后一次洗滌液滴入鹽酸和氯化鋇溶液，若不產(chǎn)生沉淀），說明已洗滌干凈 35% 趁熱過濾

【解析】

（1）鉛蓄電池中Pb為負(fù)極，PbO2為正極H2SO4為電解質(zhì)，以此寫出電極反應(yīng)；

（2）利用增大化學(xué)反應(yīng)速率的知識(shí)回答酸溶過程中含鉛廢料需要粉碎；由反應(yīng)方程可知每生成1mol PbSO4轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1mol；

（3）含鉛廢料中加入硫酸亞鐵和稀硫酸溶解，生成硫酸鉛為濾渣，濾液中含有過量的硫酸和硫酸亞鐵；

（4）脫硫過程發(fā)生的是將硫酸鉛轉(zhuǎn)化為PbO，溶液為堿性，以此寫出化學(xué)方程式；

（5）冷卻、過濾后對所得的固體進(jìn)行洗滌操作，在實(shí)驗(yàn)室洗滌時(shí)，檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液，做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，火焰不變黃色（或取最后一次洗滌液滴入鹽酸和氯化鋇溶液，若不產(chǎn)生沉淀），說明已洗滌干凈；

（6）由溶解度曲線圖可知PbO在35%的NaOH溶液中溶解度隨著溫度的變化溶解度變化較大。

（1）鉛蓄電池中Pb為負(fù)極，PbO2為正極H2SO4為電解質(zhì)，電極反應(yīng)為：，故答案為：；

（2）酸溶過程中含鉛廢料需要粉碎目的是增大固體表面積，提高反應(yīng)速率；由反應(yīng)方程可知每生成1mol PbSO4轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1mol，故答案為：增大固體表面積，提高反應(yīng)速率；1mol；；

（3）含鉛廢料中加入硫酸亞鐵和稀硫酸溶解，生成硫酸鉛為濾渣，濾液中含有過量的硫酸和硫酸亞鐵，故主要陽離子為H+ 、Fe2+，故答案為：H+ 、Fe2+；

（4）脫硫過程發(fā)生的是將硫酸鉛轉(zhuǎn)化為PbO，主要反應(yīng)的離子方程式為：，故答案為：PbSO4 +2OH-=PbO+SO4 2-+H 2O；

（5）冷卻、過濾后對所得的固體進(jìn)行洗滌操作，在實(shí)驗(yàn)室洗滌時(shí)，檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液，做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，火焰不變黃色（或取最后一次洗滌液滴入鹽酸和氯化鋇溶液，若不產(chǎn)生沉淀），說明已洗滌干凈，故答案為：取最后一次洗滌液，做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，火焰不變黃色（或取最后一次洗滌液滴入鹽酸和氯化鋇溶液，若不產(chǎn)生沉淀），說明已洗滌干凈；

（6）由溶解度曲線圖可知PbO在35%的NaOH溶液中溶解度隨著溫度的變化溶解度變化較大，則將粗PbO 溶解在一定量35%的NaOH溶液中再通過加熱至 110℃左右，充分溶解后，趁熱過濾，將濾液冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌并干燥得到高純PbO，故答案為：35%；趁熱過濾。